Диагностика нарушения липидного обмена у пациентов с синдромом полиорганной недостаточности по спектру жирных кислот плазмы и эритроцитов крови

Несмотря на значительное число публикаций, касающихся общих и частных механизмов патогенеза синдрома полиорганной недостаточности (СПОН), до настоящего времени в лабораторной практике, связанной с работой отделений интенсивной терапии и реанимации, отсутствуют ранние маркеры, однозначно указывающие на начало патологического процесса, конечным этапом которого является формирование системной дисфункции [2, 3, 5]. Кроме того, в настоящее время нет четких биохимических показателей, позволяющих обоснованно утверждать о степени тяжести СПОН, вследствие чего затрудняется создание клинического прогноза, который зачастую базируется на различных клинических или функциональных критериях, что определяет сложности проведения адекватной своевременной диагностики и терапии СПОН [2, 3].

В связи с этим, перспективным является создание доступной для любого врача отделения интенсивной терапии и реанимации системы ранней диагностики синдрома гиперметаболизма, что позволит проводить коррекцию терапии до развития декомпенсированной стадии полиорганной недостаточности [2, 3]. Кроме того, мало разработаны методы коррекции нарушений метаболизма, сопутствующих СПОН [3, 5]. При этом, в аспекте исследования обмена липидов, немаловажным является изучение спектра жирных кислот (ЖК), составляющих структурную основу большинства липидов и участвующих в обменных процессах, формировании клеточных мембран, процессах оксигенации липидов и синтезе простагландинов [6].

Цель работы: исследовать баланс жирных кислот эритроцитов и плазмы крови при полиорганной недостаточности различной этиологии.

Материалы и методы исследования. Объектом исследования явились 18 человек с полиорганной недостаточностью (35,6±8,7 лет). Контролем служила кровь 16 практически здоровых добровольцев в возрасте 37,7±3,2 лет.

Кроме того, в нашей работе исследовались фрагменты брюшной аорты из 9 трупов мужчин (средний возраст на момент смерти составлял 50±6,7 лет). Для этого, с поверхности каждой аорты при помощи предметного стекла делался соскоб люминальной поверхности сосуда (эндотелий и подэндотелиальный слой под контролем световой микроскопии), а в пластиковую пробирку с антикоагулянтом отбиралось 3–4 см³ крови.

Преаналитический этап состоял в разделении клеточного компонента и плазмы крови путем центрифугирования (5 мин. при 5000 об./мин). Далее эритроциты дважды отмывались в рН сбалансированном изотоническом растворе. Затем из фиксированных объемов плазмы крови и эритроцитарной массы путем кислотного этанолиза с последующей экстракцией гексаном готовили растворы производных жирных кислот. Далее проводился анализ состава и измерение содержания различных ЖК плазмы и эритроцитов крови, которые присутствовали в экстракте в виде соответствующих этиловых эфиров. Липиды соскобов эндотелия также подвергались этанолизу.

Для анализа состава жирных кислот плазмы крови и эритроцитарной массы использовался метод капиллярной газо-жидкостной хроматографии [1] с использованием капиллярной хроматографической колонки с фазой SE-30. Измерения проводились на газовых хроматографах ГХ–1000, ЦВЕТ–800 (РФ) с пламенно-ионизационными детекторами. Окончательная идентификация осуществлялась с помощью метода хромато-масс-спектрометрии. Для этого использовался прибор Finnigan DSQ II (США).

Количественная оценка содержания отдельных ЖК производилась в процентном отношении к их общей сумме. Статистический анализ проводился с использованием U-критерия Манна-Уитни [4]. Изменения считались значимыми при p<0,05.

Результаты и их обсуждение. Из результатов, представленных в таблице, следует, что у пациентов с СПОН отмечаются значительные изменения в спектре жирных кислот.

Таблица 1

Состав жирных кислот липидов плазмы крови при синдроме полиорганной недостаточности, ± Δx (p=0,05)

Жирные кислоты	Контроль, %	Опыт, %
миристиновая	0,67±0,12	0,79±0,22
пальмитолеиновая	1,62±0,31	2,56±0,39**
пальмитиновая	26,81±1,64	27,82±1,15
линолевая	30,38±2,35	24,04±1,78***
олеиновая	16,73±1,28	25,06±2,08***
стеариновая	12,02±0,70	10,61±1,03*
арахидоновая	6,04±0,59	4,50±0,76**
дигомо-γ-линоленовая	1,20±0,18	0,82±0,20*
докозагексаеновая	2,10±0,38	1,54±0,26*
полиненасыщенные суммарно	39,72±2,13	30,90±2,13***
мононенасыщенные суммарно	18,36±1,48	27,62±2,27***

Примечание: различия достоверны * – p < 0,05, ** – p < 0,01, *** – p < 0,001

В плазме крови наблюдается снижение относительного содержания полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Так, уровень линолевой кислоты снижен на 20,88% (p<0,001), арахидоновой – на 25,38% (p<0,01), дигомо-γ-линоленовой – на 31,61% (p<0,05), докозагексаеновой – на 26,57% (p<0,05). Кроме того, на 11,73% (p<0,05) снижен относительный уровень насыщенной стеариновой ЖК. При этом значительно возрастает относительное содержание мононенасыщенных ЖК. Так, уровень олеиновой жирной кислоты липопротеинов плазмы крови увеличивается на 49,78% (p<0,001), а пальмитолеиновой – на 57,54% (p<0,01).

Мы полагаем, что в основе механизма увеличения относительного уровня олеиновой и пальмитолеиновой кислот в липопротеинах плазмы крови может лежать факт активации липолиза на фоне истощения при СПОН, когда в системный кровоток попадают ЖК, освобождаемые адипоцитами, миоцитами и другими клеточными элементами, содержащими липиды с высоким содержанием мононенасыщенных жирных кислот. При этом выброс цитокинов способствует снижению утилизации жирных кислот и триглицеридов за счет подавления активности липопротеинлипазы [3]. Вследствие этих процессов в клетках сосудистого эндотелия должен возникать дефицит ПНЖК и снижение ими синтеза липидных вазоактивных медиаторов. Таким образом, можно предположить, что высокое относительное содержание олеиновой и пальмитолеиновой кислот может быть маркером нарушения системной гемодинамики.

Учитывая, что мононенасыщенные ЖК при СПОН поступают в кровоток в основном из жировой и мышечной ткани, можно сказать, что их уровень отражает степень развития процессов аутоканибализма в организме. Следовательно, изменение профиля ЖК плазмы крови можно использовать и для оценки эффективности нутритивной поддержки.

Следует отметить, что в постмортальных образцах плазмы крови, как и при полиорганной недостаточности, также значительно снижен уровень полиненасыщенных линолевой (на 57,95%; p<0,001) и арахидоновой (на 21,28%; p<0,05) кислот, насыщенной стеариновой кислоты (на 19,81%; p<0,05), увеличен уровень мононенасыщенных олеиновой (на 30,75%; p<0,01), пальмитолеиновой (на 55,19%; p<0,001) кислот. Кроме того, состав жирных кислот плазмы крови при СПОН в целом становится подобен составу ЖК люминальной части стенки артерий, где отмечается высокий уровень мононенасыщенных ЖК, низкий уровень полиненасыщенных и стеариновой ЖК (рис. 1).

Это, по-видимому, отражает утрату организмом способности регулировать межтканевой градиент. Таким образом, возникающие при критических состояниях декомпенсационные нарушения системы крови требуют своевременной метаболической коррекции, направленной на нормализацию, в том числе, липидного обмена.

Рис. 1. Спектр жирных кислот: (а) – люминальной части стенок артерий, (б) – плазмы крови пациента с синдромом полиорганной недостаточности, (в) – плазмы крови здорового человека.

Нарушения в метаболизме липидов при сосудистой патологии на фоне СПОН отмечаются и по результатам анализа ЖК эритроцитов. Так, у пациентов опытной группы относительный уровень насыщенной пальмитиновой кислоты выше на 4,97% (p<0,05), чем в контрольной группе. Повышенный относительный уровень этой ЖК сочетается с пониженным уровнем линолевой кислоты (на 15,22%; p<0,001) и в три раза более высоким относительным уровнем пальмитолеиновой кислоты (рис. 2). Значительное увеличение пальмитолеиновой ЖК в эритроцитах (с 0,18±0,13% до 0,65±0,14% (p=0,05)) при ее высоком содержании в плазме крови можно объяснить, если допустить, что она может замещать пальмитиновую кислоту в эритроцитарных фосфолипидах. Следует заметить, что, несмотря на высокое содержание олеиновой кислоты в плазме крови при полиорганной недостаточности, в эритроцитах ее относительный уровень не изменяется в сравнении с контролем. Кроме того, у трех пациентов с крайне выраженными изменениями в спектре ЖК плазмы крови, уровень арахидоновой кислоты в эритроцитах был снижен в сравнении с контролем на 12,2%, 26,6% и 27,4%.

Таким образом, можно заключить, что спектр жирных кислот эритроцитов отражает нарушение постоянства липидного состава клеточных мембран при СПОН.

Рис. 2. Хроматограммы, иллюстрирующие уровень пальмитолеиновой кислоты эритроцитов при полиорганной недостаточности (а) и в норме (б).

Заключение. Проведенное исследование жирных кислот и жирных альдегидов крови при полиорганной недостаточности показало:

1. Состав жирных кислот плазмы крови приближается к спектру жирных кислот люминальной части стенки артерий: значительно возрастает уровень мононенасыщенных жирных кислот и падает – стеариновой и полиненасыщенных жирных кислот. Это говорит об утрате организмом способности регулировать межтканевой градиент и возникновении ситуации требующей немедленной метаболической коррекции, направленной на нормализацию липидного обмена.

2. В эритроцитах отмечается сниженный уровень линолевой кислоты и повышенный – пальмитиновой кислоты, и особенно пальмитолеиновой кислоты, что отражает нарушение постоянства липидного состава клеточных мембран при синдроме полиорганной недостаточности.

Литература:

1. Кейтс М. Техника липидологии. Выделение, анализ и идентификация липидов. – М.: «Мир», 1975.

2. Курашвили Л.В., Васильков В.Г. Липидный обмен при неотложных состояниях. – Пенза, 2003.

3. Лейдерман И.Н. // Вестник интенсивной терапии. – 1999. – № 2. – С.8-13.

4. Медик В.А., Токмачев М.С., Фишман Б.Б. Статистика в медицине и биологии: руководство в 2 т. – М.: Медицина, 2000. – Т. 1. Теоретическая статистика.

5. Саенко В.Ф., Десятерик В.И., Перцева Т.А., Шаповалюк В.В. Сепсис и полиорганная недостаточность. – Кривой Рог: Минерал, 2005.

6. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. – М. – Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2006.